4.3 公钥密码体制的基本原理

• 学习目标：

     

1.掌握公钥密码体制的基本构成。

2.掌握公钥密码体制下的秘密通信。

3.理解公钥密码体制的特点。

4.掌握如何保证机密性、如何保证真实性、如何既保证机密性又保证真实性。

5.了解公钥密码应满足的要求

• 学习内容：

1.公钥密码体制的基本构成：明文、密文、公钥和私钥、加密和解密算法。

2.公钥密码体制下的秘密通信：为了保证通信的机密性，需要用接收方的公钥加密。接收方用自己的私钥解密。

3.公钥加密体制的特点：

（1）加密和解密能力分开。

（2）多个用户加密的消息(用信息接收方的公钥加密)只能由一个用户解读（解密），可用于公共网络中实现保密通信。

（3）用私钥加密的消息可用对应的公钥解密，进而实现数字签名。

（4）无须事先分配秘钥。

（5）秘钥持有量大大减少。有n个用户的网络，需要保存n对秘钥。

（6）提供对称密码技术无法或很难提供的服务。

4.解密解密协议：选择的加解密秘钥不同，公钥密码系统提供的服务不同：

（1）保证机密性：用接收方的公钥加密

（2）保证真实性：用发送方的私钥加密

（3）既保证机密性又保证真实性：先用发送方的私钥加密，再用接收方的公钥加密。

5. 公钥密码应满足的要求：

（1）公钥密码的工程实用条件：

（2）公钥密码的安全条件：

观看课件：

（3）单向陷门函数：

观看视频：

6.公钥密码体制的攻击：

（1）穷举攻击：秘钥长度应该足够长以抵抗穷举攻击，但是，秘钥长度太长会影响加解密的效率，所以，公钥密码体制主要用于秘钥管理和数字签名。

（2）从公钥推导私钥。

注意点：

公钥密码体制所能提供的服务要多于对称密码体制。公钥密码体制的安全性基于一个数学难题，而对称密码体制的安全性则基于置换和代换。

课后练习：

1.请详细对比公钥密码体制和对称密码体制。